Question

【題目】如圖甲所示，一實(shí)心長(zhǎng)方體G沿豎直方向以0.2 m/s的速度勻速上升，圖乙是G從水底上升到水面之后這個(gè)過(guò)程細(xì)繩對(duì)G的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像。(g取10 N/kg，水的密度為ρ水＝1.0×103kg/m3)求：

(1)長(zhǎng)方體G浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；

(2)長(zhǎng)方體G的密度；

(3)長(zhǎng)方體在水底時(shí)，水底受到水的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】(1)10 N；(2)1.8×103kg/m3；(3)3×104 Pa。

【解析】

圖乙知，AB段拉力大小不變，根據(jù)拉力，浮力不變，即物體浸沒(méi)在水中向上運(yùn)動(dòng)，從圖象可以看出物體浸沒(méi)在水中拉力F1，BC段表示拉力逐漸變大，由知，浮力逐漸變小，即排開(kāi)水的體積逐漸變小，即表示物體露出水面的過(guò)程；

從C點(diǎn)開(kāi)始，拉力大小不變，表示物體開(kāi)始脫離水面，此時(shí)物體受到的拉力等于重力。

（1）根據(jù)求長(zhǎng)方體G浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：

（2）由求物體的質(zhì)量，根據(jù)阿基米德原理求物體排開(kāi)水的體積即物體的體積，根據(jù)密度公式求密度；

（3）由圖可判斷物體從水底上升到C后開(kāi)始脫離水面，由圖知經(jīng)歷的時(shí)間t，根據(jù)求水的深度，根據(jù)求水底受到水的壓強(qiáng)。

（1）長(zhǎng)方體G浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：

；

（2）根據(jù)，物體G的質(zhì)量：

，

根據(jù)得，物體G的體積：

；

根據(jù)得，物體G的密度：

；

（3）物體從水底上升到C后開(kāi)始脫離水面，由圖知，經(jīng)歷的時(shí)間15s，水的深度：

，

根據(jù)得，水底受到水的壓強(qiáng)：

。